Bánh răng thẳng hay bánh răng nghiêng: Hướng dẫn lựa chọn cho truyền động trục song song

Chức năng của truyền động bánh răng

Các răng ăn khớp truyền chuyển động quay và mô-men xoắn từ trục này sang trục khác, một nhiệm vụ cơ bản trong thiết bị công nghiệp. Trong họ trục song song, bánh răng thẳng và bánh răng nghiêng chiếm phần lớn các ứng dụng.

Tóm tắt: đối với truyền động chậm, tải nặng và bố trí đơn giản, bánh răng thẳng là đủ; khi tốc độ bề mặt cao và cần êm, ăn khớp răng dần dần quan trọng, bánh răng nghiêng được ưu tiên. PinyiGear sản xuất cả hai loại và tùy chỉnh độ chính xác trong DIN 6–8.

So sánh thông số: Bánh răng thẳng với bánh răng nghiêng

• Hướng răng: song song với trục
  • Bánh răng nghiêng: nghiêng theo góc xoắn β, thường 8°–20°
• Tỷ số tiếp xúc: khoảng 1,5–1,8
  • Bánh răng nghiêng: khoảng 2,0–3,5, do đó cao hơn
• Áp suất âm thanh: 60–75 dB, lựa chọn ồn hơn
  • Bánh răng nghiêng: 45–60 dB, êm hơn đáng kể
• Phản lực dọc trục: không có
  • Bánh răng nghiêng: sinh ra, do đó cần ổ đỡ dọc trục
• Khả năng chịu tải: trung bình, ứng suất tiếp xúc khoảng 500–800 MPa
  • Bánh răng nghiêng: cao, ứng suất tiếp xúc khoảng 700–1100 MPa
• Giới hạn tốc độ đường chia: lên đến 20 m/s
  • Bánh răng nghiêng: lên đến 40 m/s
• Hiệu suất: 96%–98%
  • Bánh răng nghiêng: 94%–97%
• Chi phí tương đối: cơ sở, con số thấp hơn
  • Bánh răng nghiêng: đắt hơn 15%–30%
• Ứng dụng điển hình: hộp giảm tốc tốc độ thấp, máy nông nghiệp, dụng cụ cầm tay
  • Bánh răng nghiêng: hộp số ô tô, trục chính máy công cụ, quạt

Cách thu được các số liệu: mô-đun 1–6, 20CrMnTi sau khi thấm cacbon và tôi, độ chính xác đến cấp DIN 6, điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

Năm bước lựa chọn

Bước 1 — Chế độ làm việc và hệ số làm việc

Xác định hệ số làm việc KA từ sự kết hợp của động cơ sơ cấp và máy được dẫn động (thường từ 1,0 đến 2,0).

• Mô-men xoắn danh nghĩa: T = 9550 × P / n (P tính bằng kW, n tính bằng vòng/phút)
• Mô-men xoắn thiết kế: T_calc = T × KA

Đối với các trường hợp tải khắt khe, hãy tham khảo khả năng sản xuất bánh răng của PinyiGear.

Bước 2 — Mô-đun và số răng

• Bánh răng truyền công suất: mô-đun ≥ 2,5
• Bánh răng dụng cụ mô-đun nhỏ: mô-đun 0,5–1,5
• Giữ số răng bánh răng nhỏ Z1 ≥ 17 như một quy tắc để ngăn chặn cắt chân răng

Bước 3 — Chọn vật liệu và xử lý nhiệt

• Thép 45#: tôi và ram, sau đó tôi cảm ứng mặt răng
  • Độ cứng mặt răng: HRC 40–50
  • Sử dụng: tốc độ thấp đến trung bình, tải thông thường
• 20CrMnTi: thấm cacbon và tôi
  • Độ cứng mặt răng: HRC 58–62
  • Sử dụng: tải nặng, sốc và va đập
• 40Cr: tôi và ram, sau đó nitơ hóa
  • Độ cứng mặt răng: HV 500–650
  • Sử dụng: mục tiêu độ chính xác cao, biến dạng tối thiểu
• 42CrMo: tôi và ram, sau đó tôi cứng mặt răng
  • Độ cứng mặt răng: HRC 45–55
  • Sử dụng: bánh răng đường kính lớn, thiết bị khai thác mỏ

Bước 4 — Cấp chính xác

PinyiGear tùy chỉnh bánh răng chính xác cấp DIN 6–8 và cung cấp báo cáo kiểm tra biên dạng răng đầy đủ với mỗi đơn hàng.

Bước 5 — Kiểm tra độ bền

Cả hai kiểm tra sau phải được thỏa mãn:

1. Độ bền tiếp xúc σH ≤ [σH] — bảo vệ mặt răng chống rỗ bề mặt
2. Độ bền uốn σF ≤ [σF] — bảo vệ chống gãy răng

Quy trình sản xuất bánh răng nghiêng 20CrMnTi

1. Rèn phôi → ủ thường hóa, độ cứng HB 160–200
2. Tiện thô → lượng dư 0,5–1,0 mm
3. Phay lăn hoặc xọc răng → để lại lượng dư 0,2–0,3 mm cho mài
4. Thấm cacbon và tôi → chiều sâu lớp thấm hiệu quả 0,8–1,2 mm, HRC 58–62
5. Mài răng → máy mài bánh răng ren; độ chính xác đạt đến DIN 5–6
6. Làm sạch và loại bỏ ba via → tùy chọn sửa biên dạng
7. Kiểm tra cuối cùng → đo biên dạng răng và hướng răng, kiểm tra vết tiếp xúc, kiểm tra độ đảo

Bắt đầu từ rèn và kết thúc bằng thành phẩm, PinyiGear cung cấp gia công chính xác toàn quy trình như một dịch vụ một nguồn.

Truyền động cho trục vuông góc và giao nhau

Truyền động trục vít

Truyền động trục vít bao gồm truyền công suất vuông góc, trục chéo:

• Một cấp cho tỷ số giảm tốc lớn (i = 10–80)
• Khả năng tự hãm khi góc nâng ≤ 3,5°
• Hiệu suất ở mức thấp (40%–90%, được đặt bởi góc nâng)
• Ứng dụng trong tời, bàn chia độ, cơ cấu chấp hành van và thiết bị tương tự

Giải pháp bánh răng trục vít có sẵn thông qua dòng sản phẩm bánh răng trục vít của PinyiGear.

Bánh răng côn

Truyền động bánh răng côn truyền chuyển động giữa các trục giao nhau, thường ở 90°, trong cấu hình thẳng và xoắn ốc:

• Bánh răng côn thẳng: dễ sản xuất, phù hợp cho tốc độ thấp (≤5 m/s)
• Bánh răng côn xoắn ốc (hệ răng Gleason): chạy êm, phù hợp cho tốc độ cao (≤30 m/s)
• Vật liệu thường dùng: 20CrMnTi, 17CrNiMo6

Khám phá dòng sản phẩm bánh răng côn của PinyiGear.

Trường hợp ứng dụng

Một khách hàng trong ngành máy đóng gói vận hành truyền động bánh răng thẳng đo được 72 dB. Theo lời khuyên của kỹ sư PinyiGear, truyền động đã được chuyển đổi sang bánh răng nghiêng với cùng khoảng cách trục (β=15°). Áp suất âm thanh giảm xuống 55 dB, khả năng chịu tải tăng 25%, và MTBF của thiết bị tăng từ 3.000 giờ lên 6.000 giờ.

Chọn loại và tiến hành

Việc chọn loại ảnh hưởng đến tuổi thọ, mức độ ồn và chi phí bảo trì. Khi tốc độ đường chia vượt quá 20 m/s hoặc vận hành êm là ưu tiên, bánh răng nghiêng là lựa chọn đầu tiên; khi chi phí chiếm ưu thế và tốc độ vẫn thấp, bánh răng thẳng vẫn là lựa chọn đáng tin cậy.

Cần hỗ trợ lựa chọn? PinyiGear cung cấp tư vấn kỹ thuật miễn phí và xem xét bản vẽ.

Thông tin thêm: truy cập trang web chính thức của PinyiGear hoặc gửi bản vẽ qua email đến sales@dgpinyi.com